高强耐磨结构针织面料的开发

研究开发一种具有高强耐磨结构的针织面料,由包含芳纶的纤维织造而成,具有凹凸的双层结构。采用芳纶材料和双层结构提高面料的耐磨性能,解决了面料表面,特别是制作于手腕、手肘、膝盖部位面料耐磨性能差的问题。经试验,面料的平均耐磨指数Ai值为0.001 1 g/次,面料的耐磨性远高于普通面料的平均水平。该项目开发的高强耐磨结构针织面料因结构特殊,具有优异的耐磨性,同时具有手感柔软、适合贴身穿着的特点。

国产高强高模芳纶Ⅲ纤维的拉伸性能测定

对11批次国产高强高模芳纶Ⅲ纤维进行了拉伸性能检测,结果表明：9批次的芳纶单束纱拉伸强度在4.78~5.32 GPa之间,拉伸弹性模量在123.71~129.26 GPa之间,断裂延伸率在3.87%~4.20%之间,离散系数均小于5%;2批次的合股束纱拉伸强度在4.96~5.02 GPa之间,拉伸弹性模量在106.7~107.7 GPa之间,断裂延伸率为4.60%,离散系数均小于5%,证明国产芳纶Ⅲ纤维已经具备了较好的力学性能。

芳纶的应用和发展

芳纶是一种耐高温的高强高模特种纤维。已工业化的芳纶主要是芳纶1313(聚间苯二甲酰间苯二胺纤维)和芳纶1414(聚对苯二甲酰对苯二胺纤维)两大类。根据其特性,阐述了芳纶在航空航天、橡胶、电子通讯、汽车、运动器材等工业方面的广泛应用,并简述了它们在国内外的应用现状和发展趋势。

织物-树脂复合材料层压板的准静态侵彻机理

本文利用MTS得到了芳纶和高强维纶织物复合材料层压板受尖头侵彻体穿孔的准静态侵彻曲线 ,比较和分析了不同类型纤维集合体与热固性树脂和热塑性树脂复合材料的破坏模式 ,并考察了芳纶织物复合材料层压板侵彻的逐步破坏过程 ,揭示了复合材料层压板的准静态侵彻机理。

几种高性能纤维热收缩性能的对比研究

对芳香族聚酰胺纤维 (芳纶 )、高强聚乙烯醇 (PVA)纤维、高强聚乙烯 (PE)纤维的热收缩性能进行测试研究 ,从纤维内部结构分析这 3种纤维不同的热收缩特性 ,并讨论这 3种纤维作为橡胶骨架材料的适用性。

2007年中国高性能纤维展望

近几年世界高科技纤维供应短缺,促使中国加大研发的投入力度,并吸引多家有实力的企业参入产业化的行列。2007年PAN基碳纤维、对位芳酰胺纤维、连续玄武岩纤维及聚苯硫醚等纤维将开始兴建较大规模生产厂,这些产品的基本品种依赖进口的时代即将过去。然而,2007年起我国主要高性能纤维又将出现小而散的局面,在未来1～3a间市场竞争将加剧,有关主管部门应加强宏观指导和调控,避免低水平重复建设。

常压等离子体改善高性能纤维粘结性的研究

以氦气为载气,氧气为反应气体,对高强度聚乙烯和Twaron 1000芳纶两种高性能纤维进行常压等离子体处理,来改善纤维的粘结性能;采用单纤维抽拔实验测定等离子体处理前后纤维与环氧树脂之间的界面剪切力;利用原子力显微镜和X射线光电子能谱仪分析等离子体处理前后纤维表面形态和化学成分的变化。结果表明:高强度聚乙烯纤维和芳纶经常压等离子体处理后,纤维表面粗糙度增加,纤维表面碳元素含量下降,羟基、羧基等含氧或氮的极性基团增加,纤维粘结性能得到提高,但其强度无明显变化。

防弹与防刺纺织材料研究进展

介绍了防弹衣的防弹机理,论述了防弹与防刺材料芳纶纤维和超高强聚乙烯纤维的性能以及目前防弹与防刺织物的织造形式,指出了目前防弹与防刺材料存在的问题和改进的方向.

近期国外高强高模纤维发展概况

目前国外高强高模纤维的发展依然强劲,2010年PAN基碳纤维的需求量约为3.0×104～3.2×104t,2011年可望达到4×104t,2015年将达到7×104t,此后将以15%左右的速率增长,其主要牵动市场为新一代飞机、大型风电叶片、汽车等。2010年全球对位芳酰胺纤维的需求量已恢复至5×104t,2011年比2010年增长6%,而中长期将以7%～9%的速率增长;杜邦将于2011年年底扩大其产能,而帝人在2010～2012年间计划将产能扩大15%～25%。超高相对分子质量聚乙烯纤维的需求仍将保持15%的高增长率,帝人也介入到该领域。氧化铝纤维也保持旺盛需求,三菱树脂不断扩大其产能。而高性能人造蜘蛛纤维将投入生产。

高强纤维复合材料的微波透过性能研究

本文详细研究了高强聚乙烯纤维/乙烯基酯树脂、高强聚乙烯纤维/环氧树脂、芳纶/乙烯基酯树脂、芳纶/环氧树脂复合材料体系的透波性能,分别讨论了树脂含量、类型和纤维的结构、排列方式对复合材料透波性能的影响,采用扫描电镜(SEM)对复合材料介电常数变化的原因进行深入分析。结果表明,控制适当的树脂含量可获得透波性能较好的聚乙烯无纬片/乙烯基酯树脂复合材料。

高强度间位芳纶的制备及力学性能测试

阐述高强度间位芳纶的制备及产品力学性能特点。通过优化聚合反应釜径高比,改进搅拌设备,在聚合过程中添加一定量的改性剂,制备了一种高强度间位芳纶,对其表面形态和系列制品的力学性能进行了测试。结果表明:新工艺制备出的间位芳纶表面致密,纤维内部分子取向性增强,断裂强度达到4.7 cN/dtex以上,断裂伸长率不低于30%,其纱线和面料力学性能较同规格的常规间位芳纶纱线和面料有明显提升。认为:高强度间位芳纶的制备需要从多方面进行改进才能达到理想效果。

国产对位芳纶研发进展

国产对位芳纶行业正在持续发展,对位芳纶差异化产品已逐渐实现国产化,着重介绍了技术要求较高的高强高模型对位芳纶和纺前着色对位芳纶。与国外同类型产品进行对比,国产高强、高模型对位芳纶性能指标已达到国际先进水平,目前广泛应用于防弹防护领域和电子通信领域。随着国产对位芳纶的发展,国外对对位芳纶的垄断与封锁逐步被打破,促进了对位芳纶在国防军工和民用工业领域的应用,提高了我国在特种纤维方面生产与应用的整体水平,增强了国际竞争力。

梳理方式对高强对位芳纶纺纱质量的影响

为解决高强芳纶短纤纱线及织物开发的难题,以高强对位芳纶短纤为主要原料,对比清梳联梳理、清梳联梳理后成条仪梳理、直接成条仪梳理3种不同梳理方式及梳理工艺对纤维成纱性能的影响,在此基础上试纺完成高强芳纶纤维/导电纤维98/2混纺环锭纱线的纺纱工艺流程设计,得到能用于织造高性能防护服的纱线。结果表明:梳理工序是决定芳纶纱线质量的关键步骤;相较传统棉型清梳联装置,转杯成条仪梳理有助于减少棉结,提高纤维伸直平行度,使纤维得到更加充分地梳理,且操作简单,流程可控,对原料要求低、浪费小,更适合高性能纤维纱线的试纺和研发。

混杂纤维增强的中温固化高韧性环氧复合材料研究

对碳纤维、高强玻璃纤维和芳纶的性能进行测试,采用热熔法分别制备了中温固化高韧性环氧树脂碳纤维单向预浸料、高强玻璃纤维单向预浸料和芳纶单向预浸料。预浸料以单种预浸料铺层和不同纤维预浸料混合铺层方式铺贴组合,通过热压罐法成型复合材料层合板,进行性能测试。建立混杂纤维复合材料理论计算模型,与实测值对比。结果表明,混杂复合材料理论计算模型得到的数据接近实测值,为混杂纤维的强度设计提供理论依据。

芳纶纳米纤维对石墨烯薄膜导电性能和力学性能的影响

采用简单的溶液共混、真空辅助抽滤和氢碘酸还原的方法,制备了柔性的芳纶纳米纤维/还原氧化石墨烯(ANFs/RGO)复合薄膜。利用四探针技术对复合薄膜的电导率进行测试表征;利用万能拉伸试验机对其力学性能进行了研究。结果表明,随着ANFs含量的增加,复合薄膜的电导率逐渐下降。当ANFs质量分数为25%时,复合薄膜的力学性能达到最高,其拉伸强度为184.5 MPa。

航天服承压赋形面料的设计与仿真分析

针对航天服承压赋形面料的功能与性能需求,基于芳纶1313与杂环芳纶长丝,设计了一种双层组织面料,实现面料的高强力和低伸长性能。通过力学性能测试,并采用Texgen软件建立织物结构模型,利用Abaqus软件对织物组织承受拉伸力与撕裂力的过程进行有限元模拟,对面料设计与测试结果进行分析与验证。结果表明:双层组织面料设计能够满足航天服内部承压与外环境综合应用的需求;力学蠕变性能测试显示,在航天服充泄压的条件下,面料的力学性能与结构稳定性能够满足长期使用要求。